一、培训大纲内容总结
1. 流式细胞术基础
2. 仪器结构与部件
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组成:主机(Cytometer)、工作站(Workstation)、电源箱(Power Supply)、自动进样器(MCL)
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核心部件:488nm氩离子空冷激光、流动室(Flow Cell)、鞘液系统、光电倍增管(PMT)、光电二极管
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检测信号:前向散射光(FS→细胞大小)、侧向散射光(SS→细胞颗粒性)、荧光信号(FL1~FL4)
3. 光学与信号处理
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分光元件:二向色性长通滤片(DL) + 带通滤片(BP)
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信号放大:线性放大(散射光)与对数放大(荧光信号)
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A/D转换:脉冲信号→数字通道(Channel)
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阈值(Discriminator):免疫标记设FS=100~150;DNA分析设FL3 PEAK=30~40
4. 免疫荧光分析(单标记/双标记/三标记)
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原理:抗原与荧光抗体结合→形成荧光复合物→流式细胞仪测定荧光量→反映抗原表达情况
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阴性对照:同型对照(Isotype Control)用于去除非特异性结合
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颜色补偿:电子方法校正荧光染料光谱叠加造成的误差(如FL2-X%FL1)
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标本制备:100μl全血+单抗→避光孵育20min→红细胞裂解(Q-Prep/Optilyse C)→上机检测
5. DNA检测与细胞周期分析
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原理:荧光染料(PI等)与DNA结合→荧光强度与DNA含量成正比
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周期时相:G0/G1期(2N)、S期(2N~4N)、G2/M期(4N)
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关键参数:PEAK信号区分粘连细胞(4N vs 2×2N)、阈值FL3 PEAK=30~40
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分析软件:MultiCycle进行细胞周期拟合分析
6. 质控体系
| 质控品 |
用途 |
| Flow Check |
光路与流路校准,监测CV值<2% |
| Flow Set |
PMT电压校准,建立靶值范围 |
| CytoTrol |
淋巴细胞冻干粉,单抗活性阳性对照 |
| ImmunoTrol |
类全血质控,过程质控+多细胞群单抗质控 |
| FlowCount |
绝对计数 |
| StemTrol |
干细胞质控 |
7. 软件功能
8. 操作与维护
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开机:检查液路、压力(28~32 PSI)、真空(-17~-30 in.Hg)→预热30min→Flow Check校准
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关机:漂白水清洗→真空管路清洗→酒精消毒样本台→运行XLOFF→关闭电源
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日常保养:每日清洗、每月清洗鞘液盒、每60天清洗清洁液盒
二、常见问题(附答案)
问题1:流式细胞仪主要检测哪几类信号?分别反映细胞的什么特性?
答案:流式细胞仪检测三类信号:
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前向散射光(FS):反映细胞大小,细胞越大,FS信号越强。
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侧向散射光(SS):反映细胞内部颗粒性和复杂程度,颗粒越多,SS信号越强。
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荧光信号(FL1~FL4):反映细胞表面抗原或内部物质(如DNA)的表达水平,经荧光染料标记后由激光激发产生。
问题2:什么是颜色补偿?为什么要做颜色补偿?请用公式举例说明。
答案:颜色补偿是用电子方法校正荧光染料光谱之间叠加所造成的误差。因为一种荧光染料不只发出单一波长的光,而是发出一定范围波长的光谱,导致相邻荧光通道之间产生干扰。
举例:FITC发射525nm绿光,但同时也会在575nm处有部分发射光进入FL2通道。因此: 真正的FL2 = 实测RD1(FL2) - 干扰的FITC(FL1)
即补偿公式为:FL2 - X% × FL1,其中X%为FITC对FL2通道的干扰比例。
补偿判断标准:补偿完成后,双参数散点图上阳性细胞群应与坐标轴平行,不再呈现对角线分布。
问题3:在免疫荧光分析中,为什么要设置同型对照(Isotype Control)?它起什么作用?
答案:同型对照(Isotype Control)是用来去除非特异性结合的阴性对照。其作用包括:
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排除非特异性结合:抗体可能与细胞表面的Fc受体发生非特异性结合,同型对照抗体(与检测抗体相同亚型但无特异性)可评估这种背景结合水平。
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设定阴阳性分界:通过同型对照的荧光强度设定阈值(marker线),高于该阈值的信号才被认为是特异性阳性信号。
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确保结果特异性:保证检测到的荧光信号确实来自目标抗原-抗体特异性结合,而非背景干扰。
同型对照应与实验抗体具有相同的来源种属、亚型(如IgG1、IgG2a)和荧光标记。
问题4:请描述DNA含量检测的基本原理,以及如何通过PEAK信号区分粘连细胞?
答案:基本原理:利用PI(碘化丙啶)等荧光染料与细胞内DNA分子特异性结合,经488nm激光激发后发出荧光,荧光强度与DNA含量成正比,流式细胞仪通过测定荧光强度推算DNA含量。
区分粘连细胞(去粘连):DNA分析中,两个G1期细胞(2N+2N)粘连在一起会被误认为一个G2/M期细胞(4N),造成假象。区分方法:
因此,利用 RATIO = FL3 PEAK / FL3 LIN(积分) 参数可将粘连细胞与真实4N细胞区分开来,或通过FL3 PEAK vs FL3 LIN双参数散点图设门排除粘连细胞。DNA分析中阈值通常设在FL3 PEAK=30~40。
问题5:XL流式细胞仪开机的标准步骤是什么?开机后需要进行哪些质控检查?
答案:开机步骤:
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开机前准备:检查鞘液盒、清洁液盒加满,废液桶倒空。
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启动计算机:计算机自动启动流式细胞仪主机。
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检查电源箱:确认AIR FILTER、VACUUM FILTER干燥;WATER TRAP液体不超过1/3;VACUUM TRAP不超过1/4。
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检查压力表:SYSTEM VACUUM应在-17~-30 in.Hg;SYSTEM PRESSURE应在28~32 PSI(若不在范围,拉出PRESSURE ADJUSTER钮调节后复位)。
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预热30分钟,直至提示"Insert Sample Tube"。
开机后质控检查:
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光路与流路校准:使用Flow Check荧光微球,检测5000个微球(设FS阈值),记录FS及FL1~FL4的HPCV值,应<2%,并与历史记录比对。
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PMT电压校准:使用Flow Set微球,检测10000个,检查Mean(Peak) Channel是否与建立的参考值相符,若不符需调整HV。
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在QC保养程序中记录所有质控数据。
问题6:流式免疫荧光分析中,全血标本制备的标准流程是什么?裂解红细胞时需要注意哪些关键点?
答案:标准流程(直标法):
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取100μl抗凝全血(EDTA-K3或肝素抗凝)加入12×75mm试管中。
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加入适量荧光标记单抗(按抗体说明书用量)。
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室温避光孵育20分钟(抗原抗体结合最佳温度为26~27℃,注意避光)。
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裂解红细胞:
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上机检测。
关键注意事项:
问题7:请列出流式细胞仪常用的质控品种类及其各自的用途。
答案:
| 质控品 |
用途 |
| Flow Check |
光路与流路校准荧光微球(直径10μm),监测CV值<2%,验证仪器性能 |
| Flow Set |
PMT电压校准微球(直径3.6μm),建立和验证各通道Peak Channel靶值范围 |
| CytoTrol |
淋巴细胞冻干粉质控品,用作阳性对照,验证外周血淋巴细胞表面单抗活性,数据可送IQAP |
| ImmunoTrol |
类全血质控品(含淋巴细胞、粒细胞、单核细胞),过程与方法学质控,多细胞群单抗质控,可送IQAP |
| FlowCount |
绝对计数质控微球,用于细胞绝对计数 |
| StemTrol |
干细胞质控品,用于CD34+干细胞计数质控 |
| DNA Index |
DNA含量标准品(如鸡红细胞、人淋巴细胞),用于DNA检测中倍体定标 |
问题8:System II软件中建立检测方案(Protocol)的完整步骤是什么?
答案:建立方案步骤:
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选择待测参数(Acquisition→Setup Screen→Protocol):在屏幕右下方选择所需参数(FS、SS、FL1~FL4、AUX参数如FL3 PEAK、RATIO等),可用User Name自定义信号名称(如FL1→FITC)。
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建立直方图:将选定的参数拖拽到X轴和Y轴上,构建单参数或双参数直方图。
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界定分析区域(Run/Regions):单击直方图放大,将Region Edit设为CREATE,在屏幕右侧选择区域类型(单参数:Lin;双参数:REC矩形/AMO任意形/QUA十字形)。
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设门建立直方图关系(Gating):选择已定义的分析区域(如A门),拖拽至需要被设门的直方图上方,建立层级关系。
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选择数据采集停止方式(Acquisition Control):时间停止(秒)、体积及最小计数停止、手动停止;选择LISTMODE或HISTGRAM存储方式;选择自动打印ON/OFF。
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存储方案:Acquisition→Protocol→Save As,命名保存。
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运行待测样本:调整PMT电压(Volts)、增益(Gain)、流速(Flow Rate)、阈值(Discriminator)、颜色补偿。可利用FastSet调整电压,用Fast Comp调整补偿。
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覆盖保存更新后的方案:Save As→覆盖原文件。
问题9:细胞周期各时相的DNA含量分别是多少?为什么DNA分析中需要设置标准参照物?
答案:细胞周期各时相DNA含量:
| 时相 |
状态 |
DNA含量 |
| G0期 |
DNA合成静止期 |
2N(二倍体) |
| G1期 |
DNA合成前期 |
2N(二倍体) |
| S期 |
DNA合成期 |
2N~4N(二倍体~四倍体) |
| G2期 |
DNA合成后期 |
4N(四倍体) |
| M期 |
细胞分裂期 |
4N(四倍体) |
设置标准参照物的原因: DNA含量检测是一个相对量,而非绝对量。流式细胞仪测定的是荧光强度(通道数),不是直接的DNA绝对质量或摩尔数。仪器状态(激光功率、PMT电压、流动室清洁度等)的波动会影响荧光强度的绝对值。
因此必须使用已知DNA含量的标准细胞(如BECKMANCOULTER公司的INDEX标准品、鸡红细胞(约2.5N)、正常人淋巴细胞(2N)等)作为参照物,将待测样本的荧光通道数与标准品比对,才能准确定义样本的DNA倍体(二倍体/异倍体),并保证不同实验批次、不同仪器之间的结果可比性。
问题10:流式细胞仪日常维护保养包括哪些内容?关机程序有哪些关键步骤?
答案:日常维护保养:
| 项目 |
频率 |
操作 |
| 日常清洗 |
每批样品后/关机前 |
50%漂白水+双蒸水清洗管路 |
| 真空管清洗 |
每批样品后/连续工作8h后/关机前 |
真空管洗器加满双蒸水反复3次,按CLEANSE键 |
| 空气滤膜清洗 |
每2~4周 |
取下清洗 |
| 鞘液盒清洗 |
每月 |
清洗盒体 |
| 清洁液盒清洗 |
每60天 |
清洗盒体 |
关机程序关键步骤:
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完成日常清洗程序(漂白水→双蒸水)。
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完成真空管路清洗程序。
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用50%漂白水后,再用70%酒精清洗样本台周围,特别注意样本台和样本针探头。
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将装有2ml双蒸水的试管放在样本台上。
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退出System II软件:
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DOS方式:在C:\XL>下键入"XLOFF"
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WIN方式:双击"XLOFF"图标
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依次关闭:计算机主机→打印机→电源箱开关。
注意事项:
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即使每天24小时工作,也至少关机一次。
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重新启动激光必须在仪器关闭30分钟之后。
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不能关机的特殊情况除外。
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